近年來(lái)，隨著(zhù)建筑業(yè)轉型升級，“智能建造”成為熱詞，建筑機器人開(kāi)始從概念變?yōu)楝F實(shí)，并逐漸商用，在全國各地建筑工地顯“身手”。
建筑機器人的實(shí)際應用情況如何？能否進(jìn)行大范圍推廣應用？近日，中國建設報記者赴上海、河南、重慶、黑龍江、廣西等多地進(jìn)行調研。
國家鼓勵建筑機器人研發(fā)和應用
早在2020年7月，住房和城鄉建設部等13部門(mén)印發(fā)了《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見(jiàn)》，多次提到推進(jìn)建筑機器人應用。建筑機器人真正登上建筑工地舞臺則是在2021年。2021年2月初，住房和城鄉建設部發(fā)布《關(guān)于同意開(kāi)展智能建造試點(diǎn)的函》，確定全國7個(gè)項目開(kāi)展智能建造試點(diǎn)工作。
今年年初發(fā)布的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規劃》提出，加強新型傳感、智能控制和優(yōu)化、多機協(xié)同、人機協(xié)作等建筑機器人核心技術(shù)研究，研究編制關(guān)鍵技術(shù)標準，形成一批建筑機器人標志性產(chǎn)品。積極推進(jìn)建筑機器人在生產(chǎn)、施工、維保等環(huán)節的典型應用，重點(diǎn)推進(jìn)與裝配式建筑相配套的建筑機器人應用，輔助和替代“危、繁、臟、重”施工作業(yè)。
5月，住房和城鄉建設部公開(kāi)征集遴選智能建造試點(diǎn)城市，試點(diǎn)城市重點(diǎn)開(kāi)展的工作之一就是培育智能建造產(chǎn)業(yè)，發(fā)展建筑機器人等新產(chǎn)業(yè)，打造智能建造產(chǎn)業(yè)集群。
今年早些時(shí)候，南寧空港GTC項目探索應用找平機器人進(jìn)行作業(yè)。相比于傳統人工找平，找平機器人的施工效率更高，質(zhì)量更好，能顯著(zhù)提高地面的平整度，減少大量施工縫，不易出現裂縫，平整度誤差更小，提升了工作效率，降低施工成本，工程實(shí)體質(zhì)量也獲得了顯著(zhù)提升。
圖為南寧空港GTC項目探索應用找平機器人進(jìn)行作業(yè)。
據施工企業(yè)相關(guān)負責人介紹，找平機器人體積小、重量輕，操作簡(jiǎn)單，只需要5人即可組成施工組，每天可輕松整平3000平方米，是普通人工整平的8-10倍。南寧空港GTC項目應用找平機器人累計施工260922平方米，對比人工施工節約成本70余萬(wàn)元。
據了解，除了專(zhuān)門(mén)的機器人研發(fā)機構外，近年來(lái)，國內個(gè)別大型房地產(chǎn)企業(yè)和龍頭施工企業(yè)也投身建筑機器人研發(fā)和應用，并已在部分項目“試水”使用，正在醞釀進(jìn)一步推廣使用。
建筑機器人尚未大規模應用
安裝好“激光導航”——智能離線(xiàn)規劃器、“能源站”——智能供料系統、“精準操作魔法”——智能升降機械臂，砂漿準備、自檢就位后，操作人員按下遙控器，“新工友”按照一次0.9米的寬度，從下至上將水泥抹上墻，完成后繼續往前移動(dòng)，直至整面墻抹灰完成。
這是上海交大醫學(xué)院浦東校區學(xué)生宿舍樓項目最近上崗的抹灰機器人在施工作業(yè)。只見(jiàn)這位“新工友”，身寬0.9米，腳下有輪，施工時(shí)依據地上的綠色激光線(xiàn)行動(dòng)。據項目部測算，2臺抹灰機器人4天即可完成一層樓約2000平方米的抹灰工作，以往人工作業(yè)則需要40個(gè)工日，相當于一天能完成人工作業(yè)10天的工作量。
圖為黑龍江省哈爾濱市某房地產(chǎn)建設項目，工人在圍觀(guān)新來(lái)的“工友”。
而在黑龍江省哈爾濱市南崗區一個(gè)正式施工的房地產(chǎn)項目，記者看到，技術(shù)人員操作平板電腦發(fā)出指令后，一臺打磨機器人迅速開(kāi)動(dòng)磨盤(pán)，將粗糙的“墻面”打磨拋光，打磨產(chǎn)生的灰塵也由機器人自帶的吸塵系統收集起來(lái)，再次回收利用。與過(guò)去人工打磨漫天灰塵不同，機器人此舉大大優(yōu)化了作業(yè)環(huán)境。
清華大學(xué)北京信息科學(xué)與技術(shù)國家研究中心副教授、大數據科學(xué)研究院智慧城市大數據研究中心杜明芳表示，建筑機器人能夠替代工人進(jìn)行勞動(dòng)，將人從繁重的勞動(dòng)中解脫，還可以提高施工效率和品質(zhì)，應用前景非常好。但目前國內只有少數高校、科研院所和企業(yè)涉及建筑機器人的研發(fā)，總體應用并不多。
大規模應用還有難題待解
建筑機器人應用在業(yè)內備受關(guān)注。然而，記者近期在全國多地走訪(fǎng)了多家建筑施工企業(yè)發(fā)現，少數企業(yè)已開(kāi)始小范圍探索使用建筑機器人，但大部分企業(yè)仍在觀(guān)望，對新技術(shù)新事物的接納持保守態(tài)度。
建筑機器人研發(fā)出來(lái)后，為何沒(méi)能快速實(shí)現大面積推廣應用？
多位受訪(fǎng)的建筑行業(yè)內人士表示，首先，建筑機器人一般具有數倍于傳統人工作業(yè)的工效性?xún)r(jià)比，但現有模式下，裝備的購買(mǎi)使用者無(wú)法提供持續的設備運轉率和專(zhuān)門(mén)化的維保支持，導致機器人的效率無(wú)法發(fā)揮，購買(mǎi)者的投資回報周期長(cháng)，影響企業(yè)積極性。
其次，是施工效率問(wèn)題。一家建筑施工企業(yè)的技術(shù)負責人告訴記者，大多數建筑工地施工現場(chǎng)環(huán)境復雜，在大部分環(huán)境中，建筑機器人無(wú)法達到完全脫離人工控制的程度，需要工人輔助操作，總體來(lái)看，施工效率并不比傳統人工作業(yè)高很多。
最后，是安全保障問(wèn)題。杜明芳認為，建筑機器人涉及建筑工程和人工智能兩個(gè)學(xué)科，目前市面上的建筑機器人多從工程應用的角度出發(fā)進(jìn)行研發(fā)，對人工智能源頭性基礎理論和技術(shù)的研究不夠，對機器人底層邏輯關(guān)注不夠，其技術(shù)和通信安全性有待進(jìn)一步驗證。